JP5779420B2 - 電子天秤 - Google Patents

Description

本発明は、電子天秤に関し、秤量の異なる装置を共通の部品を使用して構成できるようにしたものである。

電子天秤は、一端に被測定荷重が伝達されるビームを有している。ビームの他端には、電磁力でビームのバランスを取るためのコイルが取り付けられており、支点で支えられたビームが平衡を保つようにコイルに電流が供給され、その電流の値から被測定荷重が測定される。
天秤では、ビームの支点位置が変わると、秤量（計量範囲）が違って来ることは広く知られている。下記特許文献１には、在庫の品切れを検出するために天秤を応用した装置が記載され、支点位置を調整して、この装置の感度を複数の段階に切り替えることが示されている。

特開平１０−７３４７２号公報

従来は、各種の秤量の電子天秤を製造するために、秤量に応じた多種類のビームやコイル等の部品を用意していた。しかし、高精度の測定を目的とする電子天秤では、部品の加工精度や組立て精度が厳しく要求されるため、その要求を満たす多種類の部品を製作して保持することは、メーカーにとって、かなりの負担になっている。

本発明は、こうした事情を考慮して創案したものであり、共通の部品を使用して秤量の異なる装置を構成することができる電子天秤を提供することを目的としている。

本発明は、被測定荷重が伝達されて可動する可動部材と、可動部材に連結されて可動部材の可動方向を上下方向に制限するロバーバル機構と、可動部材に対向する前端側に可動部材が固定される可動部材固定面と支点バネの一端が取り付けられる第１支点バネ取付面とを有し、後端側に電磁力発生用のコイルを有するビームと、支点バネの他端が取り付けられる第２支点バネ取付面を前端側に有し、後端側でビームのコイルが組み込まれる電磁力発生機構を保持する天秤ベースと、を備える電子天秤であって、可動部材固定面が、第１支点バネ取付面より可動部材に近接して設けられており、可動部材固定面には、スペーサを介さずに、可動部材が固定され、第１支点バネ取付面には、厚さの異なる複数種類のスペーサの中から選択されたスペーサを介して、支点バネの一端が固定され、第２支点バネ取付面には、支点バネが鉛直線上に位置するように厚さが選択されたスペーサを介して、支点バネの他端が固定される、ことを特徴とする。
この電子天秤は、厚さの異なるスペーサを選択することで、可動部材、ロバーバル機構、ビーム、天秤ベースなどを共通に利用して、異なる秤量に設定することができる。
また、支点バネを鉛直線上に固定することで、支点バネのねじれや歪みを無くすことができる。

また、本発明の電子天秤では、ビームの第１支点バネ取付面が、可動部材固定面によって分離された、同一面上にある二つの等しい形状の取付面から成り、それぞれの取付面に一つずつの支点バネが固定される。
二つの支点バネで第１支点バネ取付面と第２支点バネ取付面とが結合される。

また、本発明の電子天秤では、ビームが左右対称の形状を有し、可動部材固定面、第１支点バネ取付面及び第２支点バネ取付面がビームの対称面に対して左右対称であり、可動部材が、可動部材固定面の対称面の位置に固定され、支点バネが、対称面に対して左右対称で、且つ、対称面に平行となるように第１支点バネ取付面及び第２支点バネ取付面に固定される。
このように可動部材固定面、第１支点バネ取付面及び第２支点バネ取付面を左右対称に設定し、可動部材を可動部材固定面の中心に固定し、二つの支点バネを第１支点バネ取付面及び第２支点バネ取付面に対称に固定することにより、支点バネのねじれや歪みを無くすことができる。

本発明により、共通の部品を使用して秤量の異なる電子天秤を構成することができ、部品管理の手間や製造コストを削減することができる。

本発明の実施形態に係る電子天秤の斜視図 図１の電子天秤の平面図 図１の電子天秤に使われているビームの平面図 図１の電子天秤に使われている天秤ベースの平面図 本発明の実施形態に係る電子天秤の斜視図（異なる厚さのスペーサを用いたもの） 図５の電子天秤の平面図

図１は、本発明の実施形態に係る電子天秤の斜視図であり、その平面図を図２に示している。
この電子天秤は、皿受棒１１を通じて被測定荷重が伝達される可動部材１０と、可動部材１０と連結して可動部材１０の可動方向を上下方向に制限するロバーバル機構２１、２２と、天秤のビーム３０と、天秤ベース４０とを備えている。
ビーム３０は、図３の平面図に示すように、概略、Ｔ字に似た形状を有し、可動部材１０に対向する側（前端）のＴ字の横棒に相当する部分には、可動部材１０が固定される可動部材固定面３１と、スペーサ７１、７１を介して支点バネ６１、６２の上端が固定される第１支点バネ取付面３２、３２とが設けられている。

可動部材１０を通じて被測定荷重が伝達される可動部材固定面３１の位置が、ビーム３０の力点位置となり、第１支点バネ取付面３２、３２にスペーサ７１、７１を介して取り付けた支点バネ６１、６２の位置が支点位置となるため、可動部材固定面３１は、第１支点バネ取付面３２、３２よりも可動部材１０に近付くように、突出して設けられている。
また、可動部材固定面３１は、Ｔ字の中心位置にあり、第１支点バネ取付面３２、３２は、可動部材固定面３１の両側に分かれて設けられている。
ビーム３０の後端側には、電磁力を発生するためのコイル３３が取り付けられている。

金属ブロックを刳り抜いて形成された天秤ベース４０は、図４の平面図に示すように、中央にスペースを有しており、ここに、図１及び図２に示すように、永久磁石を収容した電磁部８０が保持され、ビーム３０のコイル３３もこの中に収容される。
天秤ベース４０の両脇には、偏値誤差を調整するための偏値誤差調整部４１が設けられている。偏値誤差は、ネジ４２を回して調整する。偏値誤差調整部４１の基部に設けられたネジ孔４５には、バネ片を介してロバーバル機構２１、２２を固定するネジ４４が螺着される。
天秤ベース４０の可動部材１０側の面には、スペーサ７２を介して、支点バネ６１、６２の他端を取り付ける第２支点バネ取付面４３が設けられている。

この電子天秤は、天秤ベース４０に取り付けた電磁部８０にビーム３０のコイル３３を収容し、ビーム３０の第１支点バネ取付面３２、３２、及び、天秤ベース４０の第２支点バネ取付面４３に、スペーサ７１、７２を介して支点バネ６１、６２を固定し、可動部材１０をビーム３０の可動部材固定面３１に結合し、ロバーバル機構２１、２２の一端を天秤ベース４０の偏値誤差調整部４１の基部に固定し、他端を可動部材１０に固定して組み立てる。

この電子天秤では、ビーム３０が左右対称の形状を有し、また、可動部材固定面３１、第１支点バネ取付面３２及び第２支点バネ取付面４３がビーム３０の対称面に対して左右対称である。そして、可動部材１０は、可動部材固定面３１の中央（対称面の位置）に固定され、支点バネ６１、６２が、対称面に対して左右対称で、且つ、対称面に平行となるように第１支点バネ取付面３２及び第２支点バネ取付面４３に固定される。
こうした構造により、支点バネのねじれや歪みを無くすことができる。

また、この組立てに当たって、スペーサ７１、７２は、所望の秤量が得られる厚さのものを選択する。また、第１支点バネ取付面３２及び第２支点バネ取付面４３に固定した支点バネ６１、６２が鉛直線上に位置するように、第１支点バネ取付面３２及び第２支点バネ取付面４３のそれぞれに固定するスペーサ７１、７２の厚さを選択する。そうすることで支点バネのねじれや歪みを無くすことができる。

図２に示すように、この電子天秤の支点位置はＡであり、被測定荷重が伝達される力点位置はＢである。また、電磁力が作用する位置はＣである。スペーサを入れない場合は、支点位置がＡ’であり、支点位置がＡ’からＡに変わることで秤量が拡大できる。
また、図５及び図６には、図１、図２と異なる厚さのスペーサ７３、７４を選択した場合を示している。
このように、スペーサの厚さを変えるだけで秤量を任意に設定することができる。

本発明の電子天秤は、部品の共通化を図ることで、高い精度の製品を低コストで製造し、提供することができるため、製造工場や、物流施設、輸送施設、研究施設などで幅広く利用することができる。

１０ 可動部材
１１ 皿受棒
２１ ロバーバル機構
２２ ロバーバル機構
３０ ビーム
３１ 可動部材固定面
３２ 第１支点バネ取付面
３３ コイル
４０ 天秤ベース
４１ 偏値誤差調整部
４２ ネジ
４３ 第２支点バネ取付面
４４ ネジ
４５ ネジ孔
６１ 支点バネ
６２ 支点バネ
７１ スペーサ
７２ スペーサ
７３ スペーサ
７４ スペーサ
８０ 電磁部

Claims (3)

1. 被測定荷重が伝達されて可動する可動部材と、
   前記可動部材に連結されて該可動部材の可動方向を上下方向に制限するロバーバル機構と、
   前記可動部材に対向する前端側に該可動部材が固定される可動部材固定面と支点バネの一端が取り付けられる第１支点バネ取付面とを有し、後端側に電磁力発生用のコイルを有するビームと、
   前記支点バネの他端が取り付けられる第２支点バネ取付面を前端側に有し、後端側で前記ビームのコイルが組み込まれる電磁力発生機構を保持する天秤ベースと、
   を備える電子天秤であって、
   前記可動部材固定面が、前記第１支点バネ取付面より前記可動部材に近接して設けられており、
   前記可動部材固定面には、スペーサを介さずに、前記可動部材が固定され、
   前記第１支点バネ取付面には、厚さの異なる複数種類のスペーサの中から選択されたスペーサを介して、前記支点バネの一端が固定され、
   前記第２支点バネ取付面には、前記支点バネが鉛直線上に位置するように厚さが選択されたスペーサを介して、前記支点バネの他端が固定される、
   ことを特徴とする電子天秤。
2. 請求項１に記載の電子天秤であって、前記ビームの前記第１支点バネ取付面が、前記可動部材固定面によって分離された、同一面上にある二つの等しい形状の取付面から成り、それぞれの前記取付面に一つずつの前記支点バネが固定されることを特徴とする電子天秤。
3. 請求項１または２に記載の電子天秤であって、前記ビームが左右対称の形状を有し、前記可動部材固定面、第１支点バネ取付面及び第２支点バネ取付面が前記ビームの対称面に対して左右対称であり、前記可動部材が、前記可動部材固定面の前記対称面の位置に固定され、前記支点バネが、前記対称面に対して左右対称で、且つ、前記対称面に平行となるように前記第１支点バネ取付面及び第２支点バネ取付面に固定されることを特徴とする電子天秤。